Благодарим вас за посещение Nature.com.Используемая вами версия браузера имеет ограниченную поддержку CSS.Для оптимальной работы мы рекомендуем вам использовать обновленный браузер (или отключить режим совместимости в Internet Explorer).Тем временем, чтобы обеспечить постоянную поддержку, мы будем отображать сайт без стилей и JavaScript.
Следовый анализ жидких проб имеет широкий спектр применений в науках о жизни и мониторинге окружающей среды.В данной работе разработан компактный и недорогой фотометр на основе металлических волноводных капилляров (МКК) для сверхчувствительного определения поглощения.Оптический путь может быть значительно увеличен и намного больше, чем физическая длина MWC, потому что свет, рассеянный гофрированными гладкими металлическими боковыми стенками, может удерживаться внутри капилляра независимо от угла падения.Концентрации всего 5,12 нМ могут быть достигнуты с использованием обычных хромогенных реагентов благодаря новой нелинейной оптической амплификации и быстрому переключению образцов и обнаружению глюкозы.
Фотометрия широко используется для следового анализа жидких проб из-за обилия доступных хромогенных реагентов и полупроводниковых оптоэлектронных устройств1,2,3,4,5.По сравнению с традиционным определением поглощения на основе кювет, капилляры жидкостного волновода (LWC) отражают (TIR), удерживая свет зонда внутри капилляра1,2,3,4,5.Однако без дальнейших улучшений оптический путь лишь близок к физической длине LWC3.6, а увеличение длины LWC более 1,0 м будет страдать от сильного затухания света и высокого риска образования пузырьков и т. д.3, 7. Что касается предлагаемой многоотражательной ячейки для улучшения оптического пути, предел обнаружения улучшается только в 2,5–8,9 раза.
В настоящее время существует два основных типа LWC, а именно капилляры из тефлона AF (имеющие показатель преломления всего ~1,3, что ниже, чем у воды) и капилляры из диоксида кремния, покрытые тефлоном AF или металлическими пленками1,3,4.Для достижения ПВО на границе раздела диэлектрических материалов требуются материалы с низким показателем преломления и большими углами падения света3,6,10.Что касается капилляров Teflon AF, тефлон AF пропускает воздух благодаря своей пористой структуре3,11 и может поглощать небольшое количество веществ в пробах воды.Для кварцевых капилляров, покрытых снаружи тефлоном AF или металлом, показатель преломления кварца (1,45) выше, чем у большинства жидких образцов (например, 1,33 для воды)3,6,12,13.Для капилляров, покрытых внутри металлической пленкой, исследованы транспортные свойства14,15,16,17,18, но процесс покрытия сложен, поверхность металлической пленки имеет шероховатую и пористую структуру4,19.
Кроме того, коммерческие LWC (капилляры AF с тефлоновым покрытием и капилляры AF с тефлоновым покрытием из кремнезема, World Precision Instruments, Inc.) имеют некоторые другие недостатки, такие как: дефекты..Большой мертвый объем TIR3,10, (2) Т-образного соединителя (для соединения капилляров, волокон и впускных/выпускных трубок) может задерживать пузырьки воздуха10.
В то же время определение уровня глюкозы имеет большое значение для диагностики сахарного диабета, цирроза печени и психических заболеваний20.и многие методы обнаружения, такие как фотометрия (включая спектрофотометрию 21, 22, 23, 24, 25 и колориметрию на бумаге 26, 27, 28), гальванометрия 29, 30, 31, флуорометрия 32, 33, 34, 35, оптическая поляриметрия 36, поверхностный плазмонный резонанс.37, полость Фабри-Перо 38, электрохимия 39 и капиллярный электрофорез 40,41 и так далее.Однако для большинства этих методов требуется дорогостоящее оборудование, и обнаружение глюкозы при нескольких наномолярных концентрациях остается проблемой (например, для фотометрических измерений21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 самая низкая концентрация глюкозы).ограничение составляло всего 30 нМ, когда наночастицы берлинской лазури использовались в качестве имитаторов пероксидазы).Анализы наномолярной глюкозы часто требуются для клеточных исследований на молекулярном уровне, таких как ингибирование роста рака предстательной железы человека42 и поведение фиксации CO2 Prochlorococcus в океане.
В данной статье для сверхчувствительного определения поглощения был разработан компактный недорогой фотометр на основе металлического волноводного капилляра (МКК) из нержавеющей стали SUS316L с электрополированной внутренней поверхностью.Поскольку свет может задерживаться внутри металлических капилляров независимо от угла падения, оптический путь может быть значительно увеличен за счет рассеяния света на гофрированных и гладких металлических поверхностях и намного больше, чем физическая длина MWC.Кроме того, для оптического соединения и входа/выхода жидкости был разработан простой Т-образный соединитель, чтобы свести к минимуму мертвый объем и избежать захвата пузырьков.Для фотометра MWC 7 см предел обнаружения улучшен примерно в 3000 раз по сравнению с коммерческим спектрофотометром с кюветой 1 см из-за нового улучшения нелинейного оптического пути и быстрого переключения образца, а также может быть достигнута концентрация обнаружения глюкозы.только 5,12 нМ с использованием обычных хромогенных реагентов.
Как показано на рисунке 1, фотометр на основе MWC состоит из MWC длиной 7 см с электрополированной внутренней поверхностью класса EP, светодиода 505 нм с линзой, фотодетектора с регулируемым коэффициентом усиления и двух для оптической связи и ввода жидкости.Выход.Трехходовой клапан, соединенный с впускной трубкой Пайка, используется для переключения поступающей пробы.Трубка Peek плотно прилегает к кварцевой пластине и MWC, поэтому мертвый объем в Т-образном соединителе сведен к минимуму, эффективно предотвращая захват пузырьков воздуха.Кроме того, коллимированный пучок может быть легко и эффективно введен в MWC через Т-образную кварцевую пластину.
Луч и жидкий образец вводятся в МСС через тройник, а луч, проходящий через МСС, принимается фотодетектором.Поступающие растворы окрашенных или холостой проб поочередно вводили в ИКК через трехходовой клапан.По закону Бера оптическую плотность окрашенного образца можно рассчитать по уравнению.1.10
где Vcolor и Vblank — выходные сигналы фотоприемника при введении в МКЦ цветного и бланкового образцов соответственно, а Vdark — фоновый сигнал фотоприемника при выключении светодиода.Изменение выходного сигнала ΔV = Vcolor–Vblank можно измерить переключением отсчетов.По уравнению.Как показано на рисунке 1, если ΔV намного меньше, чем Vblank–Vdark, при использовании схемы переключения дискретизации небольшие изменения Vblank (например, дрейф) могут незначительно повлиять на значение AMWC.
Чтобы сравнить характеристики фотометра на основе MWC со спектрофотометром на основе кюветы, раствор красных чернил был использован в качестве образца цвета из-за его превосходной стабильности цвета и хорошей линейности концентрации-поглощения, DI H2O в качестве холостого образца..Как показано в Таблице 1, серию растворов красных чернил готовили методом серийного разбавления с использованием DI H2O в качестве растворителя.Относительная концентрация образца 1 (S1), неразбавленной исходной красной краски, была определена как 1,0.На рис.На рис. 2 представлены оптические фотографии 11 образцов красных чернил (от S4 до S14) с относительными концентрациями (перечисленными в таблице 1) в диапазоне от 8,0 × 10–3 (слева) до 8,2 × 10–10 (справа).
Результаты измерений для образца 6 представлены на рис.3(а).Точки переключения между окрашенными и холостыми образцами отмечены на рисунке двойными стрелками «↔».Видно, что выходное напряжение быстро увеличивается при переключении с цветных образцов на пустые образцы и наоборот.Vcolor, Vblank и соответствующий ΔV можно получить, как показано на рисунке.
(а) Результаты измерений для образца 6, (б) образца 9, (в) образца 13 и (г) образца 14 с использованием фотометра на основе MWC.
Результаты измерений образцов 9, 13 и 14 представлены на рис.3(b)-(d) соответственно.Как показано на рисунке 3(d), измеренное значение ΔV составляет всего 5 нВ, что почти в 3 раза превышает значение шума (2 нВ).Небольшой ΔV трудно отличить от шума.Таким образом, предел обнаружения достиг относительной концентрации 8,2×10-10 (образец 14).С помощью уравнений.1. Поглощение AMWC можно рассчитать по измеренным значениям Vcolor, Vblank и Vdark.Для фотоприемника с коэффициентом усиления 104 Втемн составляет -0,68 мкВ.Результаты измерений для всех образцов сведены в Таблицу 1 и могут быть найдены в дополнительном материале.Как показано в таблице 1, поглощение, обнаруженное при высоких концентрациях, достигает насыщения, поэтому поглощение выше 3,7 невозможно измерить с помощью спектрометров на основе MWC.
Для сравнения образец красных чернил также был измерен с помощью спектрофотометра, и измеренное поглощение Acuvette показано на рисунке 4. Значения Acuvette при 505 нм (как показано в таблице 1) были получены путем обращения к кривым образцов 10, 11 или 12 (как показано на вставке).к рис. 4) в качестве базовой линии.Как показано, предел обнаружения достиг относительной концентрации 2,56×10-6 (образец 9), поскольку кривые поглощения образцов 10, 11 и 12 были неотличимы друг от друга.Так, при использовании фотометра на основе MWC предел обнаружения был улучшен в 3125 раз по сравнению со спектрофотометром на основе кюветы.
Зависимость поглощение-концентрация представлена ​​на рис.5.Для кюветных измерений абсорбция пропорциональна концентрации чернил при длине оптического пути 1 см.Принимая во внимание, что для измерений на основе MWC наблюдалось нелинейное увеличение поглощения при низких концентрациях.Согласно закону Бера, абсорбция пропорциональна длине оптического пути, поэтому усиление поглощения AEF (определяемое как AEF = AMWC/Acuvette при той же концентрации чернил) представляет собой отношение MWC к длине оптического пути кюветы.Как показано на рисунке 5, при высоких концентрациях постоянная AEF составляет около 7,0, что является разумным, поскольку длина MWC ровно в 7 раз превышает длину 1-сантиметровой кюветы. Однако при низких концентрациях (относительная концентрация <1,28 × 10–5) AEF увеличивается с уменьшением концентрации и может достигать значения 803 при относительной концентрации 8,2 × 10–10 при экстраполяции кривой измерения на основе кюветы. Однако при низких концентрациях (относительная концентрация <1,28 × 10–5) AEF увеличивается с уменьшением концентрации и может достигать значения 803 при относительной концентрации 8,2 × 10–10 при экстраполяции кривой измерения на основе кюветы. Однако при низких концентрациях (относительная концентрация <1,28 × 10–5) АЭВ Кривые измерения на основе кюветы. Однако при низких концентрациях (относительная концентрация <1,28 × 10–5) AEF увеличивается с уменьшением концентрации и может достигать значения 803 при относительной концентрации 8,2 × 10–10 при экстраполяции кривой измерения на основе кюветы.然而，在低浓度（相关浓度<1,28 × 10-5 ）下，AEF 随着浓度的降低而增加，并且通过外推基于比色皿的测量曲线，在相关浓度为8.2 × 10-10 时将达到803 的值。然而 ， 在 低 浓度 （相关 浓度 <1,28 × 10-5） ， ， AEF 随着 的 降低 而 ， 并且 通过 外推 基于比色皿 测量 曲线 ， 在 浓度 为 8.2 × 10-10 时 达到 达到 达到 达到 达到803 值。 Однако при низких концентрациях (релевантные концентрации < 1,28 × 10-5) АЭП Увеличение с уменьшением концентрации, и при экстраполяции кривые измерения на основе кюветы она измеряет значения относительной концентрации 8,2 × 10–10 803 . Однако при низких концентрациях (релевантные концентрации < 1,28 × 10-5) AED увеличивается с уменьшением концентрации и при экстраполяции кривой измерения на основе кюветы достигает значения относительной концентрации 8,2 × 10–10 803 .Это приводит к соответствующему оптическому пути 803 см (AEF × 1 см), что намного больше, чем физическая длина MWC, и даже больше, чем самая длинная коммерчески доступная LWC (500 см от World Precision Instruments, Inc.).ООО «Доко Инжиниринг» имеет длину 200 см).Об этом нелинейном увеличении поглощения в LWC ранее не сообщалось.
На рис.6(a)-(c) показывают оптическое изображение, изображение под микроскопом и изображение оптического профилометра внутренней поверхности секции MWC соответственно.Как показано на рис.6(а), внутренняя поверхность гладкая и блестящая, может отражать видимый свет и имеет высокую отражательную способность.Как показано на рис.6(б), из-за деформируемости и кристаллической природы металла на гладкой поверхности появляются небольшие мезы и неровности. Ввиду малой площади (<5 мкм×5 мкм) шероховатость большей части поверхности составляет менее 1,2 нм (рис. 6(в)). Ввиду небольшой площади (<5 мкм×5 мкм) шероховатость большей части поверхности составляет менее 1,2 нм (рис. 6(в)). Ввиду малой площади (<5 мкм×5 мкм) шероховатость большей части поверхности составляет менее 1,2 нм (рис. 6(в)). Из-за небольшой площади (<5 мкм × 5 мкм) шероховатость большей части поверхности составляет менее 1,2 нм (рис. 6(в)).考虑到小面积（<5 мкм×5 мкм），大多数表面的粗糙度小于1,2 нм（图6（c））。考虑到小面积（<5 мкм×5 мкм），大多数表面的粗糙度小于1,2 нм（图6（c））。 множественная плотность (<5 мкм × 5 мкм), шероховатость большей части составляет менее 1,2 нм (рис. 6(в)). Учитывая небольшую площадь (<5 мкм × 5 мкм), шероховатость большинства поверхностей составляет менее 1,2 нм (рис. 6(в)).
(а) оптическое изображение, (б) микроскопическое изображение и (в) оптическое изображение внутренней поверхности среза МКК.
Как показано на рис.7(а), оптический путь LOP в капилляре определяется углом падения θ (LOP = LC/sinθ, где LC — физическая длина капилляра).Для тефлоновых капилляров AF, заполненных DI H2O, угол падения должен быть больше критического угла 77,8 °, поэтому LOP составляет менее 1,02 × LC без дальнейшего улучшения3.6.Принимая во внимание, что с MWC удержание света внутри капилляра не зависит от показателя преломления или угла падения, поэтому при уменьшении угла падения путь света может быть намного длиннее, чем длина капилляра (LOP » LC).Как показано на рис.7(b), гофрированная металлическая поверхность может индуцировать рассеяние света, что может значительно увеличить оптический путь.
Таким образом, для МСК существует два пути прохождения света: прямой свет без отражения (LOP = LC) и пилообразный свет с многократными отражениями между боковыми стенками (LOP » LC).Согласно закону Бера, интенсивность прошедшего прямого и зигзагообразного света может быть выражена как PS×exp(-α×LC) и PZ×exp(-α×LOP) соответственно, где константа α представляет собой коэффициент поглощения, полностью зависящий от концентрации чернил.
Для чернил с высокой концентрацией (например, относительная концентрация >1,28 × 10-5) зигзагообразный свет сильно затухает, а его интенсивность намного ниже, чем у прямого света, из-за большого коэффициента поглощения и гораздо более длинного оптического пути. Для чернил с высокой концентрацией (например, относительная концентрация >1,28 × 10-5) зигзагообразный свет сильно затухает, а его интенсивность намного ниже, чем у прямого света, из-за большого коэффициента поглощения и гораздо более длинного оптического пути. Для больных с высокой концентрацией (например, относительной концентрацией >1,28 × 10-5) зигзагообразный свет сильно затухает, а его наблюдения значительно ниже, чем у прямого света, из-за большого коэффициента поглощения и более длительного оптического воздействия. Для чернил с высокой концентрацией (например, относительная концентрация >1,28×10-5) зигзагообразный свет сильно ослабляется, и его интенсивность намного ниже, чем у прямого света из-за большого коэффициента поглощения и гораздо более длинного оптического излучения.отслеживать.对于高浓度墨水（例如，相关浓度>1.28×10-5），Z字形光衰减很大，其强度远低于直光，这是由于吸收系数大，光学时间更长。对于 高浓度 墨水 （例如 ， 浓度 浓度> 1,28 × 10-5） ， z 字形 衰减 很 大 ， 强度 远 低于 直光 ， 这 是 吸收 系数 大 光学 时间 更。。。 长 长 长 长 长 长 长 长 长 长 长 长 长Для высокой концентрации с высокой концентрацией (например, релевантные концентрации >1,28×10-5) зигзагообразный свет значительно ослабевает, и его частота значительно ниже, чем у прямого света из-за большого коэффициента накопления и более продолжительного оптического времени. Для красок с высокой концентрацией (например, релевантные концентрации >1,28×10-5) зигзагообразный свет значительно ослабляется, и его интенсивность намного ниже, чем у прямого света из-за большого коэффициента поглощения и более длительного оптического времени.маленькая дорога.Таким образом, при определении абсорбции преобладал прямой свет (LOP=LC), а AEF поддерживался постоянным на уровне ~7,0. Напротив, когда коэффициент поглощения уменьшается с уменьшением концентрации чернил (например, относительная концентрация <1,28 × 10-5), интенсивность зигзагообразного света увеличивается быстрее, чем интенсивность прямого света, и тогда зигзагообразный свет начинает играть более важную роль. Напротив, когда коэффициент поглощения уменьшается с уменьшением концентрации чернил (например, относительная концентрация <1,28 × 10-5), интенсивность зигзагообразного света увеличивается быстрее, чем интенсивность прямого света, и тогда зигзагообразный свет начинает играть более важную роль. Напротив, когда коэффициент поглощения снижается с увеличением концентрации инфекции (например, относительная концентрация <1,28 × 10-5), частота зигзагообразного света увеличивается быстрее, чем у прямого света, и начинает играть зигзагообразный свет. Наоборот, когда коэффициент поглощения уменьшается с уменьшением концентрации краски (например, относительная концентрация <1,28×10-5), интенсивность зигзагообразного света увеличивается быстрее, чем у прямого света, и тогда начинает играть зигзагообразный свет.более важную роль.相反，当吸收系数随着墨水浓度的降低而降低时（例如，相关浓度<1,28×10-5），Z字形光的强度比直光增加得更快，然后Z字形光开始发挥作用一个更重要的角色。相反 ， 当 吸收 系数 随着 墨水 的 降低 而 降低 时 例如 例如 , 相关 浓度 浓度 <1,28 × 10-5） ， 字形光 的 强度 比 增加 得 更 ， 然后 z 字形光 发挥 作用 一 个 重要 重要 重要 更 更 更更 更 更 更 更 HI 的 角 色。 И наоборот, при снижении концентрации с уменьшением концентрации инфекции (например, снижение концентрации < 1,28×10-5), возникновение зигзагообразного увеличения происходит быстрее, чем прямое, и тогда зигзагообразный свет начинает играть более важную роль. И наоборот, когда коэффициент поглощения уменьшается с уменьшением концентрации краски (например, соответствующая концентрация < 1,28×10-5), интенсивность зигзагообразного света увеличивается быстрее, чем прямого света, и тогда зигзагообразный свет начинает играть более важную роль.ролевой персонаж.Поэтому за счет пилообразного оптического пути (LOP » LC) АЭП можно увеличить намного больше 7,0.Точные характеристики светопропускания MWC могут быть получены с использованием теории волноводных мод.
Помимо улучшения оптического пути, быстрое переключение образцов также способствует сверхнизким пределам обнаружения.Из-за малого объема МКЦ (0,16 мл) время переключения и смены растворов в МКЦ может составлять менее 20 секунд.Как показано на рисунке 5, минимальное обнаруживаемое значение AMWC (2,5 × 10–4) в 4 раза ниже, чем у Acuvette (1,0 × 10–3).Быстрое переключение потока раствора в капилляре снижает влияние системного шума (например, дрейфа) на точность определения разницы абсорбции по сравнению с удерживающим раствором в кювете.Например, как показано на рис.3(b)-(d), ΔV можно легко отличить от сигнала дрейфа из-за быстрого переключения образца в капилляре малого объема.
Как показано в таблице 2, ряд растворов глюкозы в различных концентрациях был приготовлен с использованием DI H2O в качестве растворителя.Окрашенные или холостые образцы готовили путем смешивания раствора глюкозы или деионизированной воды с хромогенными растворами глюкозооксидазы (ГОД) и пероксидазы (ПОД) 37 в фиксированном объемном соотношении 3:1 соответственно.На рис.8 показаны оптические фотографии девяти окрашенных образцов (S2-S10) с концентрацией глюкозы в диапазоне от 2,0 мМ (слева) до 5,12 нМ (справа).Покраснение уменьшается с уменьшением концентрации глюкозы.
Результаты измерений образцов 4, 9 и 10 фотометром на основе MWC представлены на рис.9(а)-(с) соответственно.Как показано на рис.9(c), измеренное значение ΔV становится менее стабильным и медленно увеличивается во время измерения, так как окраска самого реагента GOD-POD (даже без добавления глюкозы) медленно меняется на свету.Таким образом, последовательные измерения ΔV не могут быть повторены для образцов с концентрацией глюкозы менее 5,12 нМ (образец 10), потому что, когда ΔV достаточно мало, уже нельзя пренебрегать нестабильностью реагента GOD-POD.Следовательно, предел обнаружения для раствора глюкозы составляет 5,12 нМ, хотя соответствующее значение ΔV (0,52 мкВ) намного больше, чем значение шума (0,03 мкВ), что указывает на то, что маленькое ΔV все же можно обнаружить.Этот предел обнаружения может быть дополнительно улучшен за счет использования более стабильных хромогенных реагентов.
(а) Результаты измерений для образца 4, (б) образца 9 и (в) образца 10 с использованием фотометра на основе MWC.
Поглощение AMWC можно рассчитать, используя измеренные значения Vcolor, Vblank и Vdark.Для фотоприемника с коэффициентом усиления 105 Втемн составляет -0,068 мкВ.Измерения для всех образцов можно задать в дополнительном материале.Для сравнения образцы глюкозы также были измерены с помощью спектрофотометра, и измеренное поглощение Acuvette достигло предела обнаружения 0,64 мкМ (образец 7), как показано на рисунке 10.
Зависимость между поглощением и концентрацией представлена ​​на рисунке 11. С фотометром на основе MWC было достигнуто 125-кратное улучшение предела обнаружения по сравнению со спектрофотометром на основе кюветы.Это улучшение ниже, чем при анализе с красными чернилами, из-за плохой стабильности реагента GOD-POD.Также наблюдалось нелинейное увеличение поглощения при низких концентрациях.
Фотометр на основе MWC был разработан для сверхчувствительного обнаружения жидких проб.Оптический путь может быть значительно увеличен и намного больше, чем физическая длина MWC, потому что свет, рассеянный гофрированными гладкими металлическими боковыми стенками, может удерживаться внутри капилляра независимо от угла падения.Концентрации всего 5,12 нМ могут быть достигнуты с использованием обычных реагентов GOD-POD благодаря новой нелинейной оптической амплификации и быстрому переключению образцов и обнаружению глюкозы.Этот компактный и недорогой фотометр будет широко использоваться в науках о жизни и мониторинге окружающей среды для анализа следов.
Как показано на рисунке 1, фотометр на основе MWC состоит из MWC длиной 7 см (внутренний диаметр 1,7 мм, внешний диаметр 3,18 мм, электрополированная внутренняя поверхность класса EP, капилляр из нержавеющей стали SUS316L), светодиода с длиной волны 505 нм (Thorlabs M505F1) и линз (рассеяние луча около 6,6 градусов), фотодетектора с переменным коэффициентом усиления (Thorlabs PDB450C) и двух Т-образных разъемов для оптических коммуникация и ввод/вывод жидкости.Т-образный соединитель изготовлен путем приклеивания прозрачной кварцевой пластины к трубке из ПММА, в которую плотно вставлены и приклеены трубки MWC и Peek (внутренний диаметр 0,72 мм, внешний диаметр 1,6 мм, Vici Valco Corp.).Трехходовой клапан, соединенный с впускной трубкой Пайка, используется для переключения поступающей пробы.Фотодетектор может преобразовывать полученную оптическую мощность P в усиленный сигнал напряжения N×V (где V/P = 1,0 В/Вт на 1550 нм, усиление N можно регулировать вручную в диапазоне 103-107).Для краткости в качестве выходного сигнала используется V вместо N×V.
Для сравнения, коммерческий спектрофотометр (серия Agilent Technologies Cary 300 с высокоэффективным фотоумножителем R928) с кюветной ячейкой 1,0 см также использовался для измерения поглощения жидких образцов.
Внутреннюю поверхность среза MWC исследовали с помощью оптического профилографа поверхности (ZYGO New View 5022) с вертикальным и латеральным разрешением 0,1 нм и 0,11 мкм соответственно.
Все химические вещества (ч. д. а., без дополнительной очистки) были приобретены у Sichuan Chuangke Biotechnology Co., Ltd. Наборы для определения уровня глюкозы включают глюкозооксидазу (GOD), пероксидазу (POD), 4-аминоантипирин и фенол и т. д. Хромогенный раствор готовили обычным методом GOD-POD 37.
Как показано в таблице 2, ряд растворов глюкозы в различных концентрациях был приготовлен с использованием DI H2O в качестве разбавителя с использованием метода серийного разведения (подробности см. в дополнительных материалах).Подготовьте окрашенные или пустые образцы путем смешивания раствора глюкозы или деионизированной воды с хромогенным раствором в фиксированном объемном соотношении 3:1 соответственно.Все образцы хранились при 37°C в защищенном от света месте в течение 10 минут до измерения.В методе GOD-POD окрашенные образцы становятся красными с максимумом поглощения при 505 нм, причем поглощение почти пропорционально концентрации глюкозы.
Как показано в Таблице 1, серию растворов красных чернил (Ostrich Ink Co., Ltd., Тяньцзинь, Китай) готовили методом серийного разбавления с использованием DI H2O в качестве растворителя.
Как цитировать эту статью: Bai, M. et al.Компактный фотометр на основе металлических волноводных капилляров: для определения наномолярных концентраций глюкозы.наука.5, 10476. doi: 10.1038/srep10476 (2015).
Платье, П. и Франке, Х. Повышение точности анализа жидкости и контроля значения pH с помощью волновода с жидким сердечником. Платье, П. и Франке, Х. Повышение точности анализа жидкости и контроля значения pH с помощью волновода с жидким сердечником.Дресс П. и Франке Х. Повышение точности анализа жидкости и контроля pH с помощью волновода с жидким сердечником. Платье, П. и Франке, Х. Платье, П. и Франке, Х. 使用液芯波导提高液体分析和pHДресс П. и Франке Х. Повышение точности анализа жидкости и контроля pH с помощью волноводов с жидким сердечником.Переключитесь на науку.метр.68, 2167–2171 (1997).
Ли, К.П., Чжан, Дж.-З., Миллеро, Ф.Дж. и Хансел, Д.А. Непрерывное колориметрическое определение следовых количеств аммония в морской воде с помощью капиллярной ячейки с жидкостным волноводом. Ли, К.П., Чжан, Дж.-З., Миллеро, Ф.Дж. и Хансел, Д.А. Непрерывное колориметрическое определение следовых количеств аммония в морской воде с помощью капиллярной ячейки с жидкостным волноводом.Lee, KP, Zhang, J.-Z., Millero, FJ и Hansel, DA Непрерывное колориметрическое определение следовых количеств аммония в морской воде с использованием капиллярной ячейки с жидким волноводом. Ли, К.П., Чжан, Дж.-З., Миллеро, Ф.Дж. и Ханселл, Д.А. Ли, К.П., Чжан, Дж.-З., Миллеро, Ф.Дж. и Ханселл, Д.А.Ли, К.П., Чжан, Дж.-З., Миллеро, Ф.Дж. и Хансель, Д.А. Непрерывное колориметрическое определение следовых количеств аммония в морской воде с использованием волноводных капилляров дальнего действия.Химия в марте.96, 73–85 (2005).
Паскоа, Р.Н.М.Дж., Тот, И.В. и Рангель, А.О.С.С. Обзор недавних применений капиллярной ячейки с жидкостным волноводом в методах анализа потока для повышения чувствительности методов спектроскопического обнаружения. Паскоа, Р.Н.М.Дж., Тот, И.В. и Рангель, А.О.С.С. Обзор недавних применений капиллярной ячейки с жидкостным волноводом в методах анализа потока для повышения чувствительности методов спектроскопического обнаружения.Pascoa, RNMJ, Toth, IV и Rangel, AOSS Обзор недавних применений капиллярной ячейки с жидкостным волноводом в методах анализа потока для повышения чувствительности методов спектроскопического обнаружения. Паскоа, RNMJ, Тот, IV и Рангель, AOSS谱检测方法的灵敏度。 Páscoa, rnmj, tóth, IV & rangel, aoss方法 的。。。 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度Паскоа, Р.Н.М.Дж., Тот, И.В. и Рангель, А.О.С.С. Обзор недавних применений капиллярных ячеек с жидким волноводом в аналитических методах на основе потока для повышения чувствительности методов спектроскопического обнаружения.анус.Чим.Закон 739, 1-13 (2012).
Вэнь Т., Гао Дж., Чжан Дж., Биан Б. и Шен Дж. Исследование толщины пленок Ag, AgI в капилляре для полых волноводов. Вэнь Т., Гао Дж., Чжан Дж., Биан Б. и Шен Дж. Исследование толщины пленок Ag, AgI в капилляре для полых волноводов.Вэнь Т., Гао Дж., Чжан Дж., Биан Б. и Шен Дж. Исследование толщины пленок Ag, AgI в капилляре для полых волноводов. Вэнь, Т., Гао, Дж., Чжан, Дж., Бянь, Б. и Шен, Дж. Вэнь Т., Гао Дж., Чжан Дж., Биан Б. и Шен Дж. Исследование толщины тонкой пленки Ag и AgI в воздуховоде.Вэнь Т., Гао Дж., Чжан Дж., Биан Б. и Шен Дж. Исследование толщины тонких пленок Ag, AgI в полых волноводных капиллярах.Инфракрасная физика.технология 42, 501–508 (2001).
Гимберт, Л.Дж., Хейгарт, П.М. и Уорсфолд, П.Дж. Определение наномолярных концентраций фосфатов в природных водах с использованием нагнетания потока с капиллярной ячейкой с жидким волноводом и твердотельным спектрофотометрическим детектированием. Гимберт, Л.Дж., Хейгарт, П.М. и Уорсфолд, П.Дж. Определение наномолярных концентраций фосфатов в природных водах с использованием нагнетания потока с капиллярной ячейкой с жидким волноводом и твердотельным спектрофотометрическим детектированием.Гимберт, Л.Дж., Хейгарт, П.М. и Уорсфолд, П.Дж. Определение наномолярных концентраций фосфатов в природных водах с использованием нагнетания потока с помощью жидкостной волноводной капиллярной ячейки и твердотельного спектрофотометрического обнаружения. Гимберт, Л.Дж., Хейгарт, П.М. и Уорсфолд, П.Дж.纳摩尔浓度的磷酸盐。 Гимберт, Л.Дж., Хейгарт, П.М. и Уорсфолд, П.Дж. Определение концентрации фосфатов в природной воде с помощью шприца для жидкости и капиллярной трубки с жидкостным волноводом дальнего действия.Гимберт Л.Дж., Хейгарт П.М. и Уорсфолд П.Дж. Определение наномолярного фосфата в природной воде с использованием нагнетаемого потока и капиллярного волновода с длинным оптическим путем и твердотельным спектрофотометрическим детектированием.Таранта 71, 1624–1628 (2007).
Белз М., Дресс П., Сухитский А. и Лю С. Линейность и эффективная оптическая длина пути капиллярных ячеек жидкостного волновода. Белз М., Дресс П., Сухитский А. и Лю С. Линейность и эффективная оптическая длина пути капиллярных ячеек жидкостного волновода.Белз М., Дресс П., Сухитски А. и Лю С. Линейность и эффективная длина оптического пути в жидких волноводах в капиллярных ячейках. Белз М., Платье П., Сухицкий А. и Лю С. Белз М., Дресс П., Сухицкий А. и Лю С. Линейность и эффективная длина жидкой воды.Белз М., Дресс П., Сухитски А. и Лю С. Линейная и эффективная длина оптического пути в волне жидкости капиллярной клетки.SPIE 3856, 271–281 (1999).
Даллас, Т. и Дасгупта, П.К. Свет в конце туннеля: последние аналитические приложения волноводов с жидким сердечником. Даллас, Т. и Дасгупта, П.К. Свет в конце туннеля: последние аналитические приложения волноводов с жидким сердечником.Даллас, Т. и Дасгупта, П.К. Свет в конце туннеля: последние аналитические приложения волноводов с жидким сердечником. Даллас Т. и Дасгупта П.К. Свет в конце тоннеля Даллас Т. и Дасгупта П.К. Свет в конце тоннеляДаллас Т. и Дасгупта П.К. Свет в конце туннеля: последнее аналитическое применение волноводов с жидким сердечником.TrAC, анализ тенденций.Химический.23, 385–392 (2004).
Эллис, П.С., Джентл, Б.С., Грейс, М.Р. и МакКелви, И.Д. Универсальная фотометрическая ячейка полного внутреннего отражения для анализа потока. Эллис, П.С., Джентл, Б.С., Грейс, М.Р. и МакКелви, И.Д. Универсальная фотометрическая ячейка полного внутреннего отражения для анализа потока.Эллис, П.С., Джентл, Б.С., Грейс, М.Р. и МакКелви, И.Д. Универсальная фотометрическая ячейка полного внутреннего отражения для анализа потока. Эллис, П.С., Джентл, Б.С., Грейс, М.Р. и МакКелви, И.Д. Эллис, PS, Джентл, BS, Грейс, MR и McKelvie, IDЭллис, П.С., Джентл, Б.С., Грейс, М.Р. и МакКелви, И.Д. Универсальная фотометрическая ячейка TIR для анализа потока.Таранта 79, 830–835 (2009).
Эллис, П.С., Лидди-Мини, А.Дж., Уорсфолд, П.Дж. и МакКелви, И.Д. Многоотражательная фотометрическая проточная ячейка для использования в анализе нагнетания потока эстуарных вод. Эллис, П.С., Лидди-Мини, А.Дж., Уорсфолд, П.Дж. и МакКелви, И.Д. Многоотражательная фотометрическая проточная ячейка для использования в анализе нагнетания потока эстуарных вод.Эллис, П.С., Лидди-Минни, А.Дж., Уорсфолд, П.Дж. и МакКелви, И.Д. Фотометрическая проточная ячейка с множественным отражением для использования в анализе потока эстуарных вод. Эллис, П.С., Лидди-Мини, А.Дж., Уорсфолд, П.Дж. и МакКелви, И.Д. Эллис, П.С., Лидди-Мини, А.Дж., Уорсфолд, П.Дж. и МакКелви, И.Д.Эллис, П. С., Лидди-Минни, А. Дж., Уорсфолд, П. Дж. и МакКелви, И. Д. Фотометрическая проточная ячейка с множественным отражением для анализа нагнетания потока в устьевых водах.анус Чим.Акта 499, 81-89 (2003).
Пан, Дж.-З., Яо, Б. и Фанг, К. Ручной фотометр, основанный на обнаружении поглощения волновода с жидким сердечником для образцов нанолитрового масштаба. Пан, Дж.-З., Яо, Б. и Фанг, К. Ручной фотометр, основанный на обнаружении поглощения волновода с жидким сердечником для образцов нанолитрового масштаба.Пан, Дж.-З., Яо, Б. и Фанг, К. Ручной фотометр, основанный на обнаружении поглощения длины волны в жидком ядре для образцов нанолитрового масштаба. Пан, Дж.-З., Яо, Б. и Фан, К. Пан, Дж.-З., Яо, Б. и Фанг, К. На основе 液芯波波水水水油法的纳法手手手持光度计。Пан, Дж.-З., Яо, Б. и Фанг, К. Ручной фотометр с наноразмерным образцом, основанный на обнаружении поглощения в волне жидкого ядра.анус химический.82, 3394–3398 (2010).
Чжан, Дж.-З.Повысьте чувствительность анализа потока закачки за счет использования капиллярной проточной кюветы с длинным оптическим путем для спектрофотометрического обнаружения.анус.наука.22, 57–60 (2006).
Д'Са, Э.Дж. и Стюард, Р.Г. Применение жидких капиллярных волноводов в спектроскопии поглощения (Ответ на комментарий Бирна и Кальтенбахера). Д'Са, Э.Дж. и Стюард, Р.Г. Применение жидких капиллярных волноводов в спектроскопии поглощения (Ответ на комментарий Бирна и Кальтенбахера).Д'Са, Э.Дж. и Стюард, Р.Г. Применение жидких капиллярных волноводов в абсорбционной спектроскопии (Ответ на комментарии Бирна и Кальтенбахера). Д'Са, Э.Дж. и Стюард, Р.Г. Д'Са, Э.Дж. и Стюард, Р.Г. Применение спектра поглощения жидкостиД'Са, Э.Дж. и Стюард, Р.Г. Жидкостные капиллярные волноводы для спектроскопии поглощения (в ответ на комментарии Бирна и Кальтенбахера).лимонол.Океанограф.46, 742–745 (2001).
Хиджвания, С.К. и Гупта, Б.Д. Волоконно-оптический датчик поглощения затухающего поля: влияние параметров волокна и геометрии зонда. Хиджвания, С.К. и Гупта, Б.Д. Волоконно-оптический датчик поглощения затухающего поля: влияние параметров волокна и геометрии зонда.Хиджвания, С.К. и Гупта, Б.Д. Волоконно-оптический датчик поглощения затухающего поля: влияние параметров волокна и геометрии зонда. Хиджвания, СК и Гупта, Б.Д. Хиджвания, СК и Гупта, Б.Д.Хижвания, С.К. и Гупта, Б.Д. Волоконно-оптические датчики с поглощением затухающих полей: влияние параметров волокна и геометрии зонда.Оптика и квантовая электроника 31, 625–636 (1999).
Беджицкий, С., Бурич, М.П., ​​Фальк, Дж. и Вудрафф, С.Д. Угловой выходной сигнал полых волноводных рамановских датчиков с металлической футеровкой. Беджицкий, С., Бурич, М.П., ​​Фальк, Дж. и Вудрафф, С.Д. Угловой выходной сигнал полых волноводных рамановских датчиков с металлической футеровкой.Беджицкий С., Бурич М.П., ​​Фальк Дж. и Вудрафф С.Д. Угловой выход рамановских датчиков с полым волноводом и металлической футеровкой. Беджицкий С., Бурич М.П., ​​Фальк Дж. и Вудрафф С.Д. Беджицкий С., Бурич М.П., ​​Фальк Дж. и Вудрафф С.Д.Беджицкий С., Бурич М.П., ​​Фальк Дж. и Вудрафф С.Д. Угловой выходной сигнал рамановского датчика с волноводом из неизолированного металла.приложение для выбора 51, 2023-2025 (2012).
Харрингтон, Дж. А. Обзор полых волноводов для передачи ИК-излучения.интеграция волокон.выбирать.19, 211–227 (2000).